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GH141是一種沉淀硬化型鎳基變形高溫合金,廣泛應(yīng)用于航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫零部件。其優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗氧化性和耐腐蝕性使其在650-900℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出色。
材料簡(jiǎn)介
GH141主要以鎳為基礎(chǔ),加入鉻、鈷、鉬等元素,形成良好的高溫強(qiáng)度和抗氧化能力。該合金在高溫下具有較高的抗拉強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度,適用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫部件。
GH141鎳基高溫合金的性能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
高溫力學(xué)性能:具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、硬度和穩(wěn)定性,能夠保持在高溫下的機(jī)械性能。
耐腐蝕性能:具有良好的耐氧化性和耐腐蝕性能,適用于酸性和堿性環(huán)境。
耐熱疲勞性能:在高溫循環(huán)負(fù)荷下仍能保持較高的強(qiáng)度和耐久性。
耐蠕變性能:在高溫和長(zhǎng)期負(fù)荷下仍能保持穩(wěn)定的形狀和結(jié)構(gòu)。
化學(xué)成分
GH141的化學(xué)成分如下:
· 碳 (C):0.06-0.12%
· 鉻 (Cr):18.0-20.0%
· 鎳 (Ni):余量
· 鈷 (Co):10.0-12.0%
· 鉬 (Mo):9.0-10.5%
· 鋁 (Al):1.40-1.80%
· 鈦 (Ti):3.0-3.5%
· 鐵 (Fe):≤5.0%
· 硼 (B):0.003-0.010%
· 鋯 (Zr):≤0.07%
· 硫 (S):≤0.0150%
· 磷 (P):≤0.015%
· 錳 (Mn):≤0.50%
· 硅 (Si):≤0.50%
物理性能
GH141的物理性能如下:
· 密度:約8.0 g/cm3
· 熔點(diǎn):約1350℃
· 熱膨脹系數(shù):在20-1000℃范圍內(nèi),一般為12.4×10??/K
· 熱導(dǎo)率:在20-1000℃范圍內(nèi),一般為15.1 W/(m·K)
· 熱容量:在20-1000℃范圍內(nèi),一般為0.44 J/(g·K)
· 彈性模量:在20-1000℃范圍內(nèi),一般為207 GPa
· 硬度:一般在HV 200-300之間
熱處理制度
GH141的熱處理主要包括固溶處理和時(shí)效處理:
· 固溶處理:1180℃,2小時(shí),空冷
· 時(shí)效處理:760℃,16小時(shí),空冷
· 焊接熱處理:1120℃,30分鐘,空冷+900℃,4小時(shí),空冷
GH141品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài)
可提供各種規(guī)格的圓餅、環(huán)坯、環(huán)形件、薄板、帶材、棒材、鍛件和精密鑄件等。板材于固溶狀態(tài)交貨,棒材和鍛件不經(jīng)熱處理交貨。
GH141熔煉與鑄造工藝
合金采用真空感應(yīng)熔煉、真空感應(yīng)熔煉加電渣重熔或真空電弧重熔工藝。
GH141焊接性能
合金可熔焊、擴(kuò)散焊、釬焊、摩擦焊。熔焊既可用電子束焊接,也可用氬孤焊焊接。熔焊縫在熱處理時(shí)有產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋的傾向,為將這種傾向減到最小,應(yīng)在焊接前固溶緩慢退火,即1080℃,隨后以22℃/min冷卻到650℃;另一辦法是在焊接前進(jìn)行過時(shí)效處理,即1080℃,30min,以1.7-4.4 ℃/min冷卻到980℃,4h,以1.7-4.4℃/min冷卻到870℃,4h,再以1.7-4.4 ℃/min冷卻到760℃,16h,空冷。焊后在消除焊接應(yīng)力和恢復(fù)性能時(shí),應(yīng)快速加熱通過時(shí)效硬化溫度區(qū)間,這樣可消除應(yīng)變時(shí)效開裂傾向。使用細(xì)晶、低雜質(zhì)含量母材,消除機(jī)械加工硬化,低的焊接線能量也可以降低應(yīng)變時(shí)效開裂傾向。
GH141鎳基高溫合金廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
超級(jí)臨界發(fā)電設(shè)備:用于高溫和高壓的發(fā)電設(shè)備中,例如燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室、葉片和噴嘴等部件。
航空航天領(lǐng)域:用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的高溫零部件,如渦輪葉片、燃燒室襯板等。
化工領(lǐng)域:用于化工反應(yīng)器、蒸發(fā)器和換熱器等設(shè)備的耐腐蝕部件。
總之,上海飛釩特鋼集團(tuán) 致力于高性能合金材料的創(chuàng)新與研發(fā),隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用要求的不斷提高和人類對(duì)能源、工業(yè)的需求不斷增長(zhǎng),在未來,相信這種材料必將擁有一個(gè)更廣泛的應(yīng)用和更廣闊的發(fā)展前景,為各種重要領(lǐng)域提供更加安全、可靠、高效的解決方案。